[发明专利]燃料电池系统用离子交换过滤器

权利要求书

1.一种用于燃料电池系统的离子交换过滤器，所述离子交换过滤器包括：

滤筒，所述滤筒包括至少一个流体流动通道，和

阴离子交换树脂，所述阴离子交换树脂设置在所述滤筒内，其中所述树脂为选自碳酸氢盐和碳酸盐中的至少一种的阴离子形式。

2.任一项前述权利要求所述的过滤器，其中所述阴离子交换树脂包括乙烯基芳族聚合物，所述乙烯基芳族聚合物衍生自包含苯乙烯和二乙烯基苯的单体。

3.任一项前述权利要求所述的过滤器，其中所述阴离子交换树脂是凝胶状的。

4.任一项前述权利要求所述的过滤器，所述过滤器还包括设置在所述滤筒内的阳离子交换树脂。

5.任一项前述权利要求所述的过滤器，其中所述阴离子交换树脂包括含有由式I表示的重复单元的聚合物：

式I：

其中：

L位于环的间位或对位，并且选自：氮原子和芳族碳原子之间的化学键、具有1至4个碳原子的烷基、和包含1至4个碳原子的烷氧基；

R₁、R₂和R₃各自独立地选自：具有1至4个碳原子的烷基，和具有1至4个碳原子的羟烷基；并且

X选自碳酸氢根阴离子和碳酸根阴离子中的至少一种。

6.任一项前述权利要求所述的过滤器，其中L、R₁、R₂和R₃是甲基。

7.一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：

燃料电池，

流体线路，

离子交换过滤器，所述离子交换过滤器包括：

滤筒，所述滤筒包括至少一个流动通道，和

阴离子交换树脂，所述阴离子交换树脂设置在所述滤筒中；

其中所述流体线路限定从所述燃料电池延伸至远端位置的连续流体流路，并且其中所述离子交换过滤器沿所述流体流路安置，并且

其中所述阴离子交换树脂为选自碳酸氢盐和碳酸盐中的至少一种的阴离子形式。

8.任一项前述权利要求所述的燃料电池系统，其中所述流体线路包括下列各项中的至少一种：

冷却剂系统，所述冷却剂系统包括在热交换器和所述燃料电池之间循环的冷却剂，

增湿系统，所述增湿系统用于使由所述燃料电池产生的水的至少一部分返回到所述燃料电池中；

燃料再循环系统，所述燃料再循环系统用于将未反应的燃料的至少一部分再循环到所述燃料电池中；和

氧化剂再循环系统，所述氧化剂再循环系统用于将未反应的氧化剂的至少一部分再循环到所述燃料电池中。

9.任一项前述权利要求所述的燃料电池系统，其中所述燃料再循环系统包括管道，所述管道用于传送来自所述燃料电池的未反应的氢废气，并且使所述未反应的氢的至少一部分返回到所述燃料电池中。

10.一种处理燃料电池的流体的方法，所述方法通过使这种流体与阴离子交换树脂接触而进行，所述阴离子交换树脂为选自碳酸氢盐和碳酸盐中的至少一种的阴离子形式。

11.任一项前述权利要求所述的方法，所述方法包括以下步骤：在将从所述燃料电池排出的流体的至少一部分返回到所述燃料电池中之前，使所述流体的至少一部分通过离子交换过滤器，其中所述离子交换过滤器包括滤筒和阴离子交换树脂，所述滤筒包括至少一个流体流动通道，并且所述阴离子交换树脂设置在所述滤筒内。

12.任一项前述权利要求所述的方法，其中所述阴离子交换树脂包括含有由式I表示的重复单元的聚合物：

式I：

其中：

L位于环的间位或对位，并且选自：氮原子和芳族碳原子之间的化学键、具有1至4个碳原子的烷基、和包含1至4个碳原子的烷氧基；

R₁、R₂和R₃各自独立地选自：具有1至4个碳原子的烷基，和具有1至4个碳原子的羟烷基；并且

X选自碳酸氢根阴离子和碳酸根阴离子中的至少一种。